Rơle hai ống kính: Xâu chuỗi các hình ảnh lại với nhau

1 · Dự đoán

Đặt hai thấu kính hội tụ giống hệt nhau sao cho ảnh của thấu kính thứ nhất trở thành vật của thấu kính thứ hai. Có phải độ phóng đại tổng thể của hệ thống chỉ đơn giản là nhân với độ phóng đại riêng lẻ của hai ống kính?

• Độ phóng đại của hệ thống là tổng của các độ phóng đại riêng lẻ.
• Có — độ phóng đại của hệ thống là tích của độ phóng đại riêng của từng thấu kính: M = m₁ × m₂.
• Không thể dự đoán độ phóng đại của hệ thống từ độ phóng đại của từng ống kính.

2 · Thiết lập

1. Mở cài đặt trước rơ-le hỗn hợp và nhấn Đặt lại. Hai thấu kính có f = 10 cm, cách nhau 40 cm.
2. Kích hoạt tính năng đọc khoảng cách hình ảnh và độ phóng đại hệ thống của ống kính đầu tiên.
3. Đặt khoảng cách vật thể từ thấu kính 1 cho mỗi lần thử và ghi lại khoảng cách hình ảnh đầu tiên cũng như độ phóng đại tổng thể của hệ thống.

3 · Thu thập dữ liệu

Vẽ sơ đồ độ phóng đại của hệ thống M (trục y) theo khoảng cách đối tượng của L1 (trục x) cho ba lần thử của bạn.

4 · Phân tích

1. Đối với một lần thử, hãy tính khoảng cách hình ảnh của L1 d_i1 từ 1/f₁ = 1/d_o1 + 1/d_i1 (f₁ = 10 cm), sau đó khoảng cách đối tượng của L2 d_o2 = 40 − d_i1, sau đó là khoảng cách hình ảnh của L2 d_i2 từ 1/f₂ = 1/d_o2 + 1/d_i2 (f₂ = 10 cm). Cuối cùng M = (−d_i1/d_o1)·(−d_i2/d_o2). So sánh M với bảng.
2. Giải thích tại sao ảnh thật của L1 trở thành ĐỐI TƯỢNG thực của L2 - thấu kính thứ hai không quan tâm rằng 'vật' của nó thực sự là ảnh được tạo bởi thấu kính thứ nhất; nó chỉ ghi lại bất kỳ tia sáng nào chiếu tới nó.

5 · Gia hạn

1. Khi vật nằm ở điểm 2f của L1 (d_o1 = 20 cm, do đó d_i1 = 20 cm), độ phóng đại của hệ đạt đúng 1 - ảnh cuối cùng có cùng kích thước và hướng với vật ban đầu, mặc dù nó đã trải qua hai lần đảo ngược riêng biệt. Giải thích tại sao hai lần đảo ngược (một lần trên mỗi thấu kính) triệt tiêu nhau để tạo ra hướng cuối cùng tương đương thẳng đứng... hay thực tế là như vậy? Kiểm tra dấu hiệu của bạn.
2. Các hệ thống chuyển tiếp nhiều thấu kính như thế này được sử dụng trong máy nội soi và kính tiềm vọng để truyền hình ảnh đi một khoảng cách mà không làm giảm kích thước hoặc độ rõ nét. Giải thích tại sao một thấu kính có tiêu cự rất dài không thể đạt được cùng một rơ-le nhỏ gọn.

Vật lý đằng sau thí nghiệm này

← Quay lại thử nghiệm